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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindungsstruktur
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Verbindung eines Rohrelements,
in dem ein Durchgang ausgebildet ist, um ein Fluid zuzuführen und
abzuführen,
mit einer fluiddruckbetätigten
Vorrichtung, beispielsweise einem EIN/AUS-Ventil oder einem Zylinder.
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Beschreibung des Standes
der Technik:
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Herkömmlicherweise
weist die fluiddruckbetätigte
Vorrichtung, beispielsweise ein EIN/AUS-Ventil oder ein Zylinder,
eine Rohrverbindungsstruktur für den
Anschluss eines Rohrelements auf. Eine solche Rohrverbindungsstruktur
ist beispielsweise eine Verbindungsstruktur für ein Harzrohr oder einen Harzschlauch,
wie sie in dem japanischen Patent Nr. 2562781 beschrieben ist.
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Wie
in 10 dargestellt ist, umfasst die Verbindungsstruktur 1 einen
zylindrischen Vorsprung 3, der an einem Ende eines zylindrischen
Hauptverbinderkörpers 2 angeordnet
ist und sich entlang einer äußeren Umfangsfläche des
Hauptverbinderkörpers 2 erstreckt.
Eine ringförmige
Langnut 4 ist zwischen dem zylindrischen Vorsprung 3 und
der äußeren Umfangsfläche des
Hauptverbinderkörpers 2 ausgebildet.
Ein im Durchmesser erweiterter Abschnitt 6 ist an einem
Ende eines Harzrohres 5, das ein Rohrelement ist, ausgebildet.
Der im Durchmesser erweiterte Abschnitt 6 wird in die ringförmige Langnut 4 eingepresst,
und ein Ende des zylindrischen Vorsprungs 3 und ein äußerer Umfangsbereich
des Harzrohres 5 werden mit Hilfe eines Harzmaterials 7 verschweißt. Dadurch werden
der Hauptverbinderkörper 2 und das
Harzrohr 5 befestigt. Der Hauptverbinderkörper 2 und
das Harzrohr 5 werden durch eine innere Umfangsfläche eines
ansteigenden Abschnitts 8 des im Durchmesser erweiterten
Abschnitts 6 und eine sich dementsprechend verjüngende Fläche 9 des
Hauptverbinderkörpers 2 abgedichtet.
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Die
Verbindungsstruktur 1 für
das Harzrohr gemäß dem oben
beschriebenen Stand der Technik verwendet jedoch ein Verfahren,
bei dem das Harzrohr 5 direkt an einem Grundkörper der
fluiddruckbetätigten
Vorrichtung angebracht wird. Es ist unmöglich, die Einsatztiefe des
im Durchmesser erweiterten Abschnitts 6 des Harzrohres 5 relativ
zu der ringförmigen
Langnut 4 zu überprüfen. Aus
diesem Grund kann eine Verteilung der Einsatztiefe des im Durchmesser
erweiterten Abschnitts 6 auftreten. Wird der im Durchmesser
erweiterte Abschnitt 6 nicht ausreichend in die ringförmige Langnut 4 eingesetzt,
so wird dadurch die Abdichtung zwischen der sich verjüngenden
Fläche 9 des
Hauptverbinderkörpers 2 und
dem ansteigenden Abschnitt 8 des Harzrohres 5 unvollständig. Es
besteht die Befürchtung,
dass das Fluid, das durch das Innere des Harzrohres 5 fließt, durch
einen Spalt, der zwischen der sich verjüngenden Fläche 9 und dem ansteigenden
Abschnitt 8 ausgebildet wird, nach außen leckt.
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Außerdem ist
es schwierig, zu überprüfen, ob
der im Durchmesser erweiterte Abschnitt 6 des Harzrohres 5 in
der Umfangsrichtung gleichmäßig ausgebildet
ist oder nicht. Ist der im Durchmesser erweiterte Abschnitt 6 nicht
gleichmäßig ausgebildet, so
bildet sich ein Spalt zwischen dem ansteigenden Abschnitt 8 und
der sich verjüngenden
Fläche 9,
und die Abdichtung ist unvollständig.
Auch in dieser Situation tritt das Problem auf, dass das Fluid nach
außen
leckt.
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Das
Dokument
EP 0 786 324
A1 , auf welches sich der Oberbegriff des Anspruchs 1 stützt, beschreibt
eine Struktur zur Verbindung eines Rohres mit einem medizinischen
Instrument, wobei ein Adapter ein Stützrohr aufweist, auf welchem
das Rohr befestigt ist. Ein äußerer Rohrbereich
umgibt das Stützrohr
so, dass das Rohr zwischen dem äußeren Rohr
und dem Stützrohr
eingesetzt wird. Das Rohr wird auf dem Stützrohr befestigt, indem die
Materialien des Adapters und des Rohres thermisch deformiert und
verschmolzen oder verschweißt
werden. Es sind keine besonderen Dichtflächen vorgesehen.
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Das
Dokument
US 5,224,738 ist
auf eine Doppelrohrstruktur gerichtet mit einem äußeren Rohr und einem inneren
Rohr, welches fest in das äußere Rohr
eingesetzt ist. Ein ringförmiger
Verbinder verbindet die jeweiligen Enden der beiden Doppelrohre fest.
Um eine wirksame Dichtung zu erreichen, wird das innere Rohr durch
ein klemmendes Ringelement um das Ende des jeweiligen äußeren Rohres
gebogen und an seiner Position gehalten. Außerdem ist eine Dichtung zwischen
dem Boden des U-förmigen inneren
Rohres und dem entsprechenden Ende des externen Rohres vorgesehen.
Eine zusätzliche
Dichtung kann zwischen dem Verbinder und den Doppelrohren in einer
axialen Richtung vorgesehen werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rohrverbindungsstruktur
für eine
fluiddruckbetätigte
Vorrichtung vorzuschlagen, die es möglich macht, die Handhabbarkeit
für den Anschluss
eines Rohrelementes verbessern, und die es möglich macht, das Auftreten
einer unvollständigen
Abdichtung zuverlässig
zu vermeiden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Rohrverbindungsstruktur vorgeschlagen, die die Merkmale
des Anspruchs 1 aufweist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beispielhaft dargestellt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
einen Vertikalschnitt, der ein EIN/AUS-Ventil darstellt, an dem
eine Rohrverbindungsstruktur einer fluiddruckbetätigten Vorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
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2 zeigt
einen vergrößerten Längsschnitt mit
teilweisen Weglassungen, der die Rohrverbindungsstruktur gemäß 1 darstellt;
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3 zeigt
einen Vertikalschnitt entlang einer Linie III-III in 2;
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4 zeigt
einen Vertikalschnitt, der einen Zustand darstellt, in dem das EIN/AUS-Ventil
gemäß 1 verwendet
wird;
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5 zeigt
einen vergrößerten Längsschnitt mit
teilweisen Weglassungen, der eine Rohrverbindungsstruktur für eine fluiddruckbetätigte Vorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 zeigt
einen vergrößerten Längsschnitt mit
teilweisen Weglassungen, der eine Rohrverbindungsstruktur für eine fluiddruckbetätigte Vorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 zeigt
einen vergrößerten Längsschnitt mit
teilweisen Weglassungen, der einen Zustand darstellt, in dem ein
ringförmiger
Vorsprung in der in 6 gezeigten Rohrverbindungsstruktur
ausgebildet ist;
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8 zeigt
einen vergrößerten Längsschnitt mit
teilweisen Weglassungen, der eine Rohrverbindungsstruktur für eine fluiddruckbetätigte Vorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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9 zeigt
einen vergrößerten Längsschnitt mit
teilweisen Weglassungen, der einen Zustand darstellt, in dem ein
ringförmiger
Vorsprung in der in 8 gezeigten Rohrverbindungsstruktur
ausgebildet ist; und
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10 zeigt
einen Längsschnitt
mit teilweisen Weglassungen, der eine Harzrohrverbindungsstruktur
gemäß dem Stand
der Technik darstellt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Rohrverbindungsstruktur der fluiddruckbetätigten Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei sie durch bevorzugte Ausführungsformen veranschaulicht
wird.
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Mit
Bezug auf 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein
EIN/AUS-Ventil,
an dem eine Rohrverbindungsstruktur 12 einer fluiddruckbetätigten Vorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Das EIN/AUS-Ventil 10 umfasst
einen Körper 18,
der Fluiddurchgänge 14, 16 aufweist
und aus einem Harzmaterial geformt ist, ein Gehäuse 22, das den Körper 18 umgibt
und einen Ventilstopfen 20 aufweist, und ein Abdeckelement 24,
das einen oberen Bereich des Gehäuses 22 verschließt.
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Eine
Rohrverbindungsstruktur 12 ist an einer Öffnung jeder
der Fluiddurchgänge 14, 16 vorgesehen.
Wie in 2 dargestellt ist, umfasst die Rohrverbindungsstruktur 12 ein
Einsetzelement 28, das in ein Ende eines Rohrelementes 26 eingesetzt
ist, welches beispielsweise aus einem aus Harzmaterial hergestellten
Rohr oder Schlauch besteht. Das Einsetzelement 28 ist in
eine Aussparung 29 eingesetzt, die an dem Körper 18 ausgebildet
ist und mit dem Fluiddurchgang 14, 16 in Verbindung
steht. Ein ringförmiger
Vorsprung 46 ist an einer Seitenwand der Aussparung 29 ausgebildet.
Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Nuten 54 an
einer geneigten Wand 48, die eine äußere Umfangsfläche des
ringförmigen Vorsprungs 46 bildet,
ausgebildet.
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Das
Einsetzelement 28 ist so geformt, dass es eine im Wesentlichen
zylindrische Gestalt aufweist, und weist einen Durchgang 32 auf,
der mit dem Fluiddurchgang 14, 16 und mit einem
Durchgang 30 des Rohrelementes 26 in Verbindung
steht. Ein Einsetzabschnitt 34, der in das Rohrelement 26 eingesetzt
ist, ist an einer ersten Endseite des Einsetzelementes 28 ausgebildet.
Ein erweiterter Abschnitt 36, an dem ein Stufenabschnitt 35 so
ausgebildet ist, dass er sich radial nach außen erweitert, ist an einer zweiten
Endseite des Einsetz elements 28 ausgebildet. Ein sich verjüngender
Abschnitt 38 ist an dem Außenumfang an dem Ende des Einsetzabschnitts 34 ausgebildet.
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Wenn
das Einsetzelement 28 eingesetzt wird, wird ein im Durchmesser
erweiterter Abschnitt 39 an dem Ende des Rohrelements 26 ausgebildet, indem
der Durchmesser des sich verjüngenden
Abschnitts 38 erweitert wird. Alternativ kann der im Durchmesser
erweiterte Abschnitt 39 vorab an dem Ende des Rohrelements 26 ausgebildet
sein, und dann kann der Einsetzabschnitt 34 des Einsetzelementes 28 darin
eingesetzt werden. Ein schräger
Abschnitt 41 ist an einem mittleren Bereich des Rohrelements 26,
der dem sich verjüngenden
Abschnitt 38 entspricht, ausgebildet.
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Eine äußere Umfangsfläche 40 des
sich erweiternden Abschnitts 36 steht in engem Kontakt
mit einer inneren Umfangsfläche 42 der
Aussparung 29. Dementsprechend dienen die äußere Umfangsfläche 40 und
die innere Umfangsfläche 42 als
Dichtabschnitte, die im Wesentlichen parallel zu der Achse des Einsetzelementes 28 angeordnet
sind. Eine Aussparung 44 ist an einem Ende des erweiterten
Abschnitts 36 ausgebildet. Ein ringförmiger Vorsprung 46 ist
in die Aussparung 44 eingesetzt. Wenn eine schräge Wand 48 des
ringförmigen
Vorsprungs 46 an einer Wand 50 der Aussparung 44 anliegt,
werden bis auf den Bereich, der zwischen der Wand 48 und
der Wand 50 angeordnet ist, Freiräume 52a, 52b zwischen
dem Körper 18 und
dem erweiterten Abschnitt 36 ausgebildet. Die jeweiligen
Freiräume 52a, 52b stehen
miteinander über
eine Nut 54, die an der Wand 48 ausgebildet ist,
in Verbindung. Daher wird in einer Richtung, die die Achse des Einsatzelementes 28 schneidet,
keine Abdichtung bewirkt.
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Der
Körper 18 hat
einen sich verjüngenden Abschnitt 56,
der an der Öffnung
der Wand der Aussparung 29 ausgebildet ist. Der sich verjüngende Abschnitt 56 und
die äußere Umfangsfläche des
schrägen
Abschnitts 41 des Rohrelementes werden durch Verwendung
eines Schweißmaterials 58,
das aus Harz oder Kunststoff besteht, kunststoffverschweißt. Dementsprechend
ist das Rohrelement 26 in einem Zustand, in dem es zuverlässig an
einem Lösen
von der Aussparung 29 des Körpers 18 gehindert
wird.
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Wie
in 1 gezeigt ist, sind die Fluiddurchgänge 14, 16 im
Inneren des Körpers 18 nach
oben gebogen, und sie stehen in Verbindung mit einer Aussparung 60,
die über
den Körper 18 ausgebildet
ist. Ein Sitzabschnitt 62 ist an einer Öffnung des ersten Fluiddurchgangs 16 ausgebildet.
Ein Stufenabschnitt 64 ist an einer Wand der Aussparung 60 ausgebildet. Eine
Membran 66 steht in Eingriff mit dem Sitzabschnitt 64.
Ein dickwandiger Abschnitt 68 ist an einem zentralen Bereich
der Membran 66 ausgebildet. Ein flexibler dünnwandiger
Abschnitt 70 ist um den dickwandigen Abschnitt 68 ausgebildet.
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Dementsprechend
ist der dickwandige Abschnitt 68 in der Richtung des Pfeils
A oder B entsprechend der flexiblen Biegung des dünnwandigen Abschnitts 70 verschiebbar.
Wenn der dickwandige Abschnitt 68 in Richtung des Pfeils
A verschoben wird, wird der dickwandige Abschnitt 68 auf
dem Sitzabschnitt 62 aufgesetzt, um den Fluiddurchgang 16 zu
verschließen.
Wenn andererseits der dickwandige Abschnitt 68 in Richtung
des Pfeils B verschoben wird, steht der Fluiddurchgang 14 mit
dem Fluiddurchgang 16 in Verbindung. Ein elastisches Element 72,
das aus einem Material, beispielsweise synthetischem Gummi oder
natürlichem
Gummi hergestellt und so geformt ist, dass es eine ringförmige Gestalt
aufweist, steht in Eingriff mit einer oberen Flächen des dünnwandigen Abschnitts 70.
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Ein
Vorsprung 76, der in die Aussparung 60 eingesetzt
ist, ist an einem unteren Bereich des Gehäuses 22 ausgebildet.
Die Membran 66 ist zwischen dem Vorsprung 76 und
dem Stufenabschnitt 64 angeordnet und wird hierdurch abgestützt. Eine
Aussparung 78 ist an einem zentralen Bereich des Vorsprungs 76 ausgebildet.
Die Aussparung 78 steht über einen Durchgang 80 in
Verbindung mit der Außenseite
des Gehäuses 22.
Bei dieser Anordnung steht der Durchgang 80 mit der Umgebungsluft
in Verbindung, und er funktioniert so, dass die Luft in die Aussparung 78 eingeführt oder
dass die Luft aus der Aussparung 78 abgeführt wird,
wenn der dickwandige Abschnitt 68 der Membran 66 in
Richtung des Pfeils A oder B verschoben wird. Die Aussparung 78 steht
in Verbindung mit einer Öffnung 82,
die sich entlang der Achse des Gehäuses 22 erstreckt.
Die Öffnung 82 steht
in Verbindung mit einer Aussparung 84, die an einem oberen
Bereich des Gehäuses 22 ausgebildet
ist. Ein Kolben 88, der den Ventilstopfen 20 bildet
und der einen Flansch 86 an seinem oberen Bereich aufweist,
ist gleitend in die Öffnung 82 und die
Aussparung 84 eingesetzt.
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Die
Aussparung 84 ist durch ein Dichtelement 96, das
an dem Flansch 86 vorgesehen ist, in eine erste Kammer 85,
die an der unteren Fläche
angeordnet ist, und eine zweite Kammer 87, die an der oberen
Seite angeordnet ist, unterteilt. Anschlussöffnungen 100, 102 stehen
mit der ersten Kammer 85 bzw. der zweiten Kammer 87 in
Verbindung. Ein oberer Bereich des dickwandigen Abschnitts 68 der Membran 66 wird
in eine Aussparung 90 eingesetzt, die an einem unteren
Endbereich des Kolbens 88 ausgebildet ist. Ein Halteelement 92,
das sich zunehmend in einer trompetenförmigen Gestalt öffnet, ist an
einem unteren Bereich des Außenumfangs
des Kolbens 88 befestigt. Das Halteelement 92 funktioniert
so, dass es mit der oberen Fläche
des elastischen Elements 72 in Eingriff steht, um den dünnwandigen
Abschnitt 70 der Membran 66 elastisch zu halten.
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Ein
Dichtungselement 94, das eine Leckage des Druckfluides
verhindern soll, ist an dem Außenumfang
des Kolbens 88 vorgesehen. Ein Dämpfer 98 ist an dem
Boden der Aussparung 84 vorgesehen. Ein zylindrischer Vorsprung 104 ist
an einem oberen Bereich des Flansches 86 ausgebildet.
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Das
Abdeckelement 24 weist einen Einsetzabschnitt 106 zum
Einsetzen in die Aussparung 84 auf. Ein O-Ring 108 ist
an einer äußeren Wand
des Einsetzabschnitts 106 vorgesehen, um eine Leckage des
Druckfluides aus dem Spalt zwischen der Außenwand des Einsetzabschnitts 106 und
der Wand der Aussparung 84 zu vermeiden. Ein Dämpfer 109 ist
an einem unteren Bereich des Einsetzabschnitts 106 vorgesehen.
Der Einsetzabschnitt 106 weist eine Aussparung 110 auf.
Ein erstes Ende einer ersten Spulenfeder 112 ist auf dem
Boden der Aussparung 110 aufgesetzt. Ein zweites Ende der
ersten Spulenfeder 112 ist an einem oberen Bereich des
Flansches 86 an der Außenseite
des zylindrischen Vorsprungs 104 angeordnet und aufgesetzt.
Eine zweite Spulenfeder 114, deren erstes Ende auf dem
Boden der Aussparung 110 aufgesetzt ist, ist innerhalb
der ersten Spulenfeder 112 vorgesehen. Ein zweites Ende der
zweiten Spulenfeder 114 ist auf einem oberen Bereich des
Flansches 86 im Inneren des zylindrischen Vorsprungs 104 angeordnet
und aufgesetzt.
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Das
EIN/AUS-Ventil 10, das auf der Verwendung der Rohrverbindungsstruktur 12 der
fluiddruckbetätigten
Vorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
basiert, ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als
nächstes
wird ein Verfahren zum Anschluss des Rohrelement 26 im
Inneren der Aussparung 29 des Körpers 18 erläutert.
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In
dem Zustand, in dem das Rohrelement 26 nicht mit dem Körper 18 verbunden
ist, ist das Schweißmaterial 58 nicht
auf dem sich verjüngenden Abschnitt 56 des
Körpers 18 aufgeschweißt. Außerdem ist
das Einsetzelement 28 aus der Aussparung 29 entfernt.
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Zunächst wird
der Einsetzabschnitt 34 des Einsetzelements 28 in
das Ende des Rohrelements 26 eingesetzt. Bei diesem Verfahren
kann der im Durchmesser erweiterte Abschnitt 37 durch Pressen und
Erweitern des Rohrelements 26 mit Hilfe des sich verjüngenden
Abschnitts 38 ausgebildet werden.
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Alternativ
kann der im Durchmesser erweiterte Abschnitt 39 vorab an
dem Ende des Rohrelements 26 beispielsweise durch Aufweiten
mit Hilfe des Flaring-Verfahrens
ausgebildet werden, und dann kann der Einsetzabschnitt 34 des
Einsetzelements 28 in den im Durchmesser erweiterten Abschnitt 39 eingesetzt
werden. Das Rohrelement 26 wird entlang des Einsetzabschnitts 34 eingesetzt
bis das Ende des Rohrelements 26 an dem Stufenabschnitt 35 des
Einsetzelements 28 anschlägt. In diesem Zustand ist das
Einsetzelement 28 in einem Zustand, in dem es von der Aussparung 29 entfernt
ist. Der Benutzer ist in der Lage, visuell den im Durchmesser erweiterten
Abschnitt 39, in den der Einsetzabschnitt 34 eingesetzt
ist, zu beobachten. Daher kann das Rohrelement 26 einfach
und zuverlässig um
eine festgelegte Länge
an dem Einsetzelement 28 angebracht werden.
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Anschließend wird
das Einsetzelement 28 in die Aussparung 29 eingesetzt,
und das Rohrelement 26 wird an der Aussparung 29 angebracht.
In diesem Zustand wird das Ende des Rohrelements 26 durch das
Einsetzelement 28 abgestützt. Daher kann das Rohrelement 26 einfach
an der Aussparung 29 angebracht werden. In dieser Situation
wird das Ende des Rohrelements 26 in den Einsetzabschnitt 34 eingesetzt
bis das Ende des Rohrelements 26 an dem Stufenabschnitt 35 des
Einsetzelements 28 anschlägt. Daher wird der vorher festgelegte
Bereich des Rohrelements 26 zuverlässig in die Aussparung 29 eingesetzt,
so dass eine Verkürzung
der Einsetztiefe nicht auftreten kann. Mit anderen Worten wird die
Einsetztiefe des Rohrelements 26 mit Hilfe des Einsetzelements 28 vorab
auf eine festgelegte Tiefe eingestellt. Dementsprechend ist es möglich, eine
Verkürzung der
Einsetztiefe des Rohrelements 26 zu vermeiden. Daher wird
das Rohrelement 26 mit einer ausreichenden Zugfestigkeit
in die Aussparung 29 des Körpers 18 eingesetzt.
Dadurch ist es möglich,
ein Lösen
des Rohrelements 26 von dem Körper 18 zuverlässig zu verhindern.
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Die äußere Umfangsfläche 40 des
erweiterten Abschnitts 36 des Einsetzelements 28 steht
in engem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche 42 der Aussparung 29 und
erfüllt
die Dichtfunktion. Dementsprechend wird das Fluid zuverlässig an
einer Leckage von den Fluiddurchgängen 14, 16 nach
außen
aus dem Körper 18 gehindert.
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Anschließend werden
der sich verjüngende Abschnitt 56 des
Körpers 18 und
die äußere Umfangsfläche des
Rohrelementes 26 unter Verwendung des Schweißmaterials 28 kunststoffverschweißt. Dementsprechend
wird das Rohrelement 26 an dem Körper 18 befestigt.
Dadurch wird das Rohrelement 26 an einem Lösen von
dem Körper 18 gehindert.
Bei diesem Verfahren wird das Kunststoffschweißen an dem schrägen Abschnitt 41 durchgeführt, der
ein Bereich ist, der sich von dem erweiterten Abschnitt 36 zur
Durchführung
der Dichtfunktion unterscheidet. Dadurch wird die Dichtfunktion
beispielsweise durch eine Streuung der Schweißoperation nicht beeinflusst.
Dadurch wird die Abdichtung zuverlässig erreicht.
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Das
Rohrelement 26 wird im Inneren der Aussparung 29 des
Körpers 18 angebracht.
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Als
nächstes
wird die Betriebsweise des EIN/AUS-Ventils 10 erläutert.
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Zunächst wird
eine Druckluftzufuhrquelle 122 über ein Auswahlventil 120 an
Anschlussöffnungen 100, 102 angeschlossen.
Die Rohrelemente 26, 26, die mit den Rohrverbindungsstrukturen 12, 12 verbunden
sind, werden an eine Fluidzufuhrquelle 124 und ein Zufuhrobjekt 126 angeschlossen.
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Nach
Abschluss der Vorbereitung in der oben beschriebenen Weise wird
das Auswahlventil 120 so umgeschaltet, dass die Druckluft
von der Druckluftzufuhrquelle 122 über den Anschluss 100 in die
erste Kammer 85 eingeführt wird.
Dementsprechend wird, wie in 4 gezeigt
ist, der Kolben 88 entgegen der elastischen Rückstellkraft
der Spulenfedern 112, 114 in Richtung des Pfeils
B verschoben. Der dickwandige Abschnitt 68 der Membran 66 wird von
dem Sitzabschnitt 62 getrennt, und der Fluiddurchgang 14 steht
in Verbindung mit dem Fluiddurchgang 16. Daher wird das
Fluid von der Fluidzufuhrquelle 124 über die Fluiddurchgänge 14, 16 dem Zufuhrobjekt 126 zugeführt.
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Wenn
das Auswahlventil 120 so umgeschaltet wird, dass die Druckluft
von der Druckluftzufuhrquelle 122 über den Anschluss 102 in
die zweite Kammer 87 eingeführt wird, wird der Kolben 88 in Richtung
des Pfeils A verschoben, wie es in 1 gezeigt
ist. Dementsprechend liegt der dickwandige Abschnitt 68 der
Membran 66 an dem Sitzabschnitt 62 an, und der
Verbindungszustand zwischen den Fluiddurchgängen 14, 16 wird
blockiert. Daher wird die Zufuhr des Fluids von der Fluidzufuhrquelle 124 zu
dem Zufuhrobjekt 126 gestoppt.
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Als
nächstes
wird eine Rohrverbindungsstruktur 200 für eine fluiddruckbetätigte Vorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug auf 5 erläutert. Die
gleichen Aufbauelemente wie bei der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet, auf ihre detaillierte Beschreibung wird
verzichtet. Die dritten und vierten Ausführungsformen, die später beschrieben
werden, werden in der gleichen Weise wie oben beschrieben erläutert.
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Der
Körper 18 der
Rohrverbindungsstruktur 200 weist einen ringförmigen Vorsprung 202 auf,
der die Öffnung
der Aussparung 29 umgibt und der sich in einer geneigten
Weise entlang des schrägen
Abschnitts 41 des Rohrelementes 26 erstreckt.
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Bevor
das Rohrelement 26 an der Rohrverbindungsstruktur 200 angebracht
ist, ist der ringförmige
Vorsprung 202 nicht geneigt, sondern er ist linear so ausgebildet,
dass er sich in der axialen Richtung der Aussparung 29 erstreckt.
Wenn das Rohrelement 26 angebracht wird, wird das Einsetzelement 28 in
das Rohrelement 26 eingesetzt, und das Einsetzelement 28 wird
in die Aussparung 29 eingesetzt, um das Rohrelement 26 an
der Aussparung 29 anzubringen, in der gleichen Weise wie
bei der ersten Ausführungsform.
Danach wird der ringförmige
Vorsprung 202 erwärmt
und erweicht und er wird entlang des geneigten Abschnitts 41 des
Rohrelements 26 deformiert, um den ringförmigen Vorsprung 202 und den
geneigten Abschnitt 41 zu schmelzen und zu verschmelzen.
Dadurch wird das Rohrelement 26 an einem Lösen von
der Rohrverbindungsstruktur 200 gehindert.
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Als
nächstes
wird eine Rohrverbindungsstruktur 300 einer fluiddruckbetätigten Vorrichtung gemäß der dritten
Ausführungsform
mit Bezug auf 6 erläutert.
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Eine
Vielzahl von ringförmigen
Vorsprüngen 304 ist
an einem Außenumfang
eines erweiterten Abschnitts 302 des Einsetzelementes 28 zur
Bildung der Rohrverbindungsstruktur 300 ausgebildet. Die ringförmigen Vorsprünge 304 liegen
an der inneren Umfangsfläche
der Aussparung 29 an, um zu verhindern, dass das Fluid
in den Fluiddurchgängen 14, 16 nach
außen
aus dem Körper 18 heraus
leckt. Eine Vielzahl von ringförmigen
Vorsprüngen 308 ist
außerdem
an einem Außenumfang
eines Einsetzabschnitts 306 des Einsetzelementes 28 ausgebildet. Die
ringförmigen
Vorsprünge 308 liegen
an der Innenwandfläche 310 des
Rohrelements an, um das Fluid an einer Leckage zu hindern.
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Der
sich verjüngende
Abschnitt 56 der Öffnung
der Wand der Aussparung 29 und die äußere Umfangsfläche des
geneigten Abschnitts 41 des Rohrelements 26 werden
kunststoffverschweißt,
indem das aus Harz hergestellte Schweißmaterial 58 verwendet
wird. Dementsprechend wird das Rohrelement 26 zuverlässig an
einem Lösen
von der Aussparung 29 des Körpers 18 gehindert.
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Alternativ
kann, wie in 7 gezeigt ist, die Rohrverbindungsstruktur 300 gemäß der dritten
Ausführungsform
auch wie folgt in der gleichen Weise ausgebildet sein, wie die Rohrverbindungsstruktur 200 gemäß der zweiten
Ausführungsform.
Hierbei ist der ringförmige
Vorsprung 202 so geformt, dass er die Öffnung der Wand der Aussparung 29 des
Körpers 18 umgibt.
Der ringförmige
Vorsprung 202 wird entlang des schrägen Abschnitts 41 des
Rohrelements 26 deformiert, um den ringförmigen Vorsprung 202 zu
schmelzen und mit dem schrägen
Abschnitt 41 zu verschmelzen. Dadurch wird das Rohrelement 26 an
einem Lösen
von der Rohrverbindungsstruktur 300 gehindert.
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Als
nächstes
wird eine Rohrverbindungsstruktur 400 für eine fluiddruckbetätigte Vorrichtung gemäß der vierten
Ausführungsform
mit Bezug auf 8 erläutert.
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Eine
Seitenwandfläche 402 zur
Bildung der Aussparung 29, die an dem Körper 18 der Rohrverbindungsstruktur 400 ausgebildet
ist, erstreckt sich in der Richtung im Wesentlichen senkrecht zu
der Achse der Fluiddurchgänge 14, 16.
Andererseits ist eine Endfläche 404,
die sich in der Richtung senkrecht zu der Achse der Fluiddurchgänge 14, 16 erstreckt,
an dem erweiterten Abschnitt 36 des Einsetzelementes 28 ausgebildet.
Die Dichtfunktion wird durch die Anlage der Seitenwandfläche 402 an
der Endfläche 404 bewirkt.
Dadurch wird das Fluid in den Fluiddurchgängen 14, 16 an
einer Leckage nach außen
aus dem Körper 18 heraus
gehindert.
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Außerdem liegen
die ringförmigen
Vorsprünge 304, 308,
die an den Außenumfängen des
erweiterten Abschnitts 36 und des Einsetzabschnitts 34 des
Einsetzelements 28 ausgebildet sind, an der inneren Umfangsfläche 42 der Aussparung 29 bzw.
der Innenwandfläche 310 des
Rohrelements 26 in der gleichen Weise an, wie bei der Rohrverbindungsstruktur 300 gemäß der dritten
Ausführungsform.
Dadurch wird das Fluid an einer Leckage gehindert.
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Der
Körper 18 hat
den sich verjüngenden
Abschnitt 56, der an der Öffnung der Wand der Aussparung 29 in
der gleichen Weise ausgebildet ist, wie bei der Rohrverbindungsstruktur 12 gemäß der ersten Ausführungsform.
Der sich verjüngende
Abschnitt 56 und die äußere Umfangsfläche des
geneigten Abschnitts 41 des Rohrelements 26 werden
unter Verwendung des aus Harz hergestellten Schweißmaterials 58 kunststoffverschweißt. Dementsprechend
wird das Rohrelement 26 an einem Lösen von der Rohrverbindungsstruktur 400 gehindert.
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Alternativ
ist, wie in 9 gezeigt ist, folgende Anordnung
in der gleichen Weise möglich
wie bei der Rohrverbindungsstruktur 200 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Hierbei ist der ringförmige
Vorsprung 202 so ausgebildet, dass er die Öffnung der Wand
der Aussparung 29 des Körpers 18 umgibt.
Der ringförmige
Vorsprung 202 wird entlang des schrägen Abschnitts 41 des
Rohrelements 26 deformiert, um den ringförmigen Vorsprung 202 und
den schrägen
Abschnitt 41 zu schmelzen und zu verschmelzen. Dadurch
wird das Rohrelement 26 an einem Lösen von der Rohrverbindungsstruktur 400 gehindert.
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Bei
dieser Anordnung ist ein sich verjüngender Abschnitt 408,
dessen Durchmesser sich zu dem Fluiddurchgang 14, 16 allmählich erweitert,
an dem Durchgang 32 des Einsetzelements 28 ausgebildet. Hierdurch
ist es auch dann, wenn ein Dimensionsfehler bei den Durchmessern
der Fluiddurchgänge 14 und 16 des
Körpers 18,
dem Durchgang 32 des Einsetzelements 28 und dem
Durchgang 30 des Rohrelements 26 vorliegt, möglich, den
Dimensionsfehler zu erlauben. Dadurch ist es möglich, die Bildung jeglicher
Flüssigkeitspools
zu vermeiden. Mit anderen Worten ermöglicht es das Vorsehen das
sich verjün genden
Abschnitts 408 an dem Einsetzelement 28, das zwischen
dem Fluiddurchgang 14, 16 des Körpers 18 und
dem Durchgang 30 des Rohrelements 26 vorgesehen
ist, beispielsweise den Dimensionsfehler zwischen dem Fluiddurchgang 14, 16 und
dem Durchgang 30 des Rohrelements 26 mit Hilfe
des sich verjüngenden
Abschnitts 408 des Einsetzelements 28, der an
der Zwischenposition angeordnet ist, einzustellen. Dadurch ist es
möglich,
es dem Fluid zu erlauben, gleichmäßig entlang der miteinander
in Verbindung stehenden Durchgänge 14, 16, 32, 30 zu fließen, ohne
irgendwelche Flüssigkeitspools
zu bilden.